A Transformer Network With Sparse Augmented Data Representation and Cross Entropy Loss for AIS-Based Vessel Trajectory Prediction

计算机科学 自动识别系统 弹道 交叉熵 人工智能 代表(政治) 变压器 数据挖掘 机器学习 模式识别(心理学) 政治 物理 量子力学 电压 政治学 法学 天文
作者
Duong Nguyen,Ronan Fablet
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:12: 21596-21609 被引量:16
标识
DOI:10.1109/access.2024.3349957
摘要

Vessel trajectory prediction plays a pivotal role in numerous maritime applications and services. While the Automatic Identification System (AIS) offers a rich source of information to address this task, forecasting vessel trajectory using AIS data remains challenging, even for modern machine learning techniques, because of the inherent heterogeneous and multimodal nature of motion data. In this paper, we propose a novel approach to tackle these challenges. We introduce a discrete, high-dimensional representation of AIS data and a new loss function designed to explicitly address heterogeneity and multimodality. The proposed model—referred to as TrAISformer —is a modified transformer network that extracts long-term temporal patterns in AIS vessel trajectories in the proposed enriched space to forecast the positions of vessels several hours ahead. We report experimental results on real, publicly available AIS data. TrAISformer significantly outperforms state-of-the-art methods, with an average prediction performance below 10 nautical miles up to ~10 hours.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
pianoboy完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
柔弱云朵完成签到,获得积分10
2秒前
朴素若枫发布了新的文献求助10
2秒前
李健应助挚zhi采纳,获得10
3秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
4秒前
六氟合铂酸氙完成签到 ,获得积分10
4秒前
林途发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
fenghp发布了新的文献求助10
7秒前
托丽莲睡拿完成签到,获得积分10
8秒前
充电宝应助小王要努力采纳,获得10
9秒前
幸福的威关注了科研通微信公众号
9秒前
dslnfakjnij完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
JamesPei应助十三儿采纳,获得10
10秒前
鞑靼完成签到 ,获得积分10
10秒前
carlitos发布了新的文献求助10
12秒前
fane完成签到,获得积分10
12秒前
沐风发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
科研小郭完成签到,获得积分10
13秒前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
15秒前
cdercder应助L3采纳,获得10
16秒前
17秒前
华仔应助fenghp采纳,获得10
17秒前
优美丹雪发布了新的文献求助10
17秒前
SCI完成签到,获得积分10
18秒前
智智发布了新的文献求助10
19秒前
挚zhi发布了新的文献求助10
22秒前
沉默的婴完成签到 ,获得积分10
23秒前
酷波er应助ZZzz采纳,获得10
24秒前
whisper发布了新的文献求助10
24秒前
赘婿应助优美丹雪采纳,获得10
24秒前
25秒前
鲤鱼问雁完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
⊙▽⊙完成签到,获得积分10
28秒前
kyj完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Graphene Quantum Dots (GQDs): Advances in Research and Applications 200
Advanced Introduction to US Civil Liberties 200
Effect of deresuscitation management vs. usual care on ventilator-free days in patients with abdominal septic shock 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3825159
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3367460
关于积分的说明 10445838
捐赠科研通 3086844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698328
邀请新用户注册赠送积分活动 816688
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769937